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      “互聯網+”時代下的智能停車系統(tǒng)研究

      2020-11-16 01:53:05楊萌呂鳳仙田安紅
      中國新技術新產品 2020年15期
      關鍵詞:ZigBee技術互聯網

      楊萌 呂鳳仙 田安紅

      摘? 要:傳統(tǒng)管理人管控的停車場因收費慢、停車不規(guī)范、空閑車位難找等問題,導致停車效率較低。該文通過融合物聯網、ZigBee、GPS、移動互聯技術、RFID、傳感器技術、云計算與大數據等技術的智能停車系統(tǒng),實現了用戶隨時隨地查詢和預約車位的功能,解決了用戶四處盲目尋找車位而造成的浪費時間與浪費資源的問題。

      關鍵詞:互聯網+;智能停車;ZigBee技術;車牌掃描;繳費控制

      中圖分類號:U495? ? ? ? 文獻標志碼:A

      0 引言

      隨著時代的不斷進步,人類生活水平大幅提高,汽車的數量也在不斷增加,同時也導致了停車需求的增加。傳統(tǒng)的停車場由管理員控制車輛的出入,存在收費慢、停車不規(guī)范、客戶對停車場的分布不了解、空閑車位難找等問題,停車的效率較低。

      隨著“互聯網+”時代的發(fā)展和智能手機的廣泛使用,面對逐漸惡化的“停車難”現狀,用戶對停車場的高需求,促使傳統(tǒng)停車場向現代智能停車系統(tǒng)轉變,把GPS導航、ZigBee技術、云計算、大數據等技術與停車場結合起來形成的智能停車系統(tǒng)[1-3],使用戶能夠輕松獲取周圍停車場的信息,精準地了解空閑車位的數量與收費情況,讓用戶可通過手機App選擇最優(yōu)停車場,用戶可以通過手機獲取停車場的具體路線和路程中的路況信息。到達停車場的入口后,可以通過掃描車牌信息、掃描App預約成功的二維碼或身份證信息進行驗證,驗證通過,閘機就會開啟。進入停車場后,必須停車到已預約的車位號,做到規(guī)范停車。用戶準備離開時,可在手機App上以微信、支付寶的形式進行繳費,不需要在出口排隊等候繳費。繳費成功,即可憑借二維碼或車牌掃描的方式離開停車場。

      1 智能停車系統(tǒng)的整體框架

      該文所設計的停車系統(tǒng)的具體流程如圖1所示,通過融合物聯網、ZigBee、GPS、移動互聯技術、RFID、傳感器技術、云計算與大數據等技術,實現了車輛出入停車場管理、車位收費管理、停車規(guī)范管理和用戶終端管理等多項功能[4-5]。圖1表明在停車場的每個車位安裝傳感器,以此來獲取車位的使用情況,通過Internet將信息傳到云計算平臺,該平臺再對接收到的信息進行處理、歸納和匯總,實時地傳輸給控制管理中心和用戶終端。該操作模式既便于用戶通過手機App進行查詢與預約,又使控制管理中心對城市中停車場的管理更加方便智能,實現了信息的共享與交互。

      2 停車系統(tǒng)的子模塊

      2.1 車位信息采集

      在停車場中安裝傳感器與監(jiān)控設備,負責收集來往的車輛信息,并檢測車位的空閑與占用情況。當監(jiān)控設備和傳感器采集到信息后,會通過Internet把來往車輛的數量、型號和空閑車位的數量上傳到云計算平臺。同時當傳感器檢測到車位狀態(tài)已發(fā)生改變時,就會及時發(fā)送信號并更新數據。經過云計算平臺進行匯總、分類之后再發(fā)布出去,進行實時的信息更新,使用戶能夠隨時隨地查詢到附近停車場準確的車位信息。

      2.2 ZigBee在規(guī)范停車中的應用

      在停車場中,停車位使用ZigBee節(jié)點向服務器傳遞其編號、“空閑”、“搶占”等信息,存儲后形成數據庫。當用戶在App客戶端向服務器申請停車位成功并到達停車場入口時,車牌識別器將掃描車牌號,將其信息傳輸到服務器中,并與數據庫中的數據進行匹配。如果匹配不成功,服務器則將數據反饋給App客戶端,由客戶選擇是否取消車位預定還是重新規(guī)劃路徑,到達正確的停車場。如果匹配成功,App客戶端將獲得具體的停車位信息及導航。該設計因考慮到地下停車場會因GPS信號減弱出現定位不精確的現象,所以停車位的檢測主要采用了ZigBee技術。ZigBee技術對節(jié)點的容納量很大且是無線網絡傳輸,信號的傳遞不會受到遮擋物的影響,極大地滿足了地下停車場對信息的存儲和傳輸要求。并且ZigBee技術具有可靠性和安全性,滿足了用戶信息的保密要求。ZigBee的使用節(jié)省了大量的人力、物力和成本,因此從實施的角度來考慮,這是一種較為可靠的停車管理方式。

      2.3 App平臺

      使用該智能停車系統(tǒng)的用戶必須向系統(tǒng)提供自己的真實信息,例如:姓名、車牌號碼、證件號等,且用戶需設置登錄密碼和支付密碼以保護自己賬號的安全。App平臺與后臺服務器端的數據庫相關聯,用戶個人信息與停車場信息都保存在數據庫中,數據庫中的信息上傳到控制管理中心,方便控制管理中心對用戶以及停車場進行管理。后臺服務器再通過Internet把已經匯總好的所有停車場中的車位的狀態(tài)信息發(fā)布到手機App上,以便用戶查詢與預約。一旦用戶發(fā)出請求,服務器端就會立即響應用戶的請求。

      傳統(tǒng)的停車場,車主會因找不到停車位而焦躁,在車主四處尋找車位的過程中可能會造成交通堵塞,浪費車主的時間和精力。然而可能附近的其他停車場卻存在空閑車位而無人知曉,這樣就造成了資源浪費。但因智能停車系統(tǒng)會實時更新與發(fā)布停車場的信息與數據,且所有停車場的信息都保存在數據庫中,如車位的狀態(tài)信息、預約車位、繳費等信息。云計算平臺通過GPS收集用戶的位置信息,并將“距離最近”“空車位數量最多”“收費標準”等信息推送給用戶,供其選擇。用戶成功預約車位后,云計算平臺會對已預約的車位進行鎖定并更新數據庫,使其他用戶不能再選擇該車位直到該車位空閑。用戶可通過GPS導航查詢到通往停車場的具體路線和實時路況信息,解決了用戶找不到停車場的困擾。

      2.4 繳費控制

      在停車場出入口位置會增加識別車輛的功能,智能停車系統(tǒng)采用無線射頻識別技術,通過無線電波,在不接觸物體的情況下,實現車輛信息的獲取,并將其傳送到云計算平臺的數據庫中進行匹配與更新,這樣就可形成雙向的通信,實現了非接觸式的識別與交換數據的功能。從車輛車牌識別成功時開始計時,準備離開車位時結束計時,并生成費用信息,如果用戶在停車過程中存在不規(guī)范停車的問題,監(jiān)控與傳感器會傳送相關車輛的數據到云計算平臺,云計算平臺會把數據傳送到物聯網管理的終端,終端把扣費信息及時返回到用戶的手機App中,并告知用戶繳費信息。

      3 結語

      該文設計了一個融合傳感器、云計算、ZigBee技術、數據交互、RFID、移動互聯終端等多項技術的智能停車系統(tǒng),智能化地實現了車輛出入停車場管理、車位收費管理、停車規(guī)范管理和用戶終端管理等多項功能。該智能停車系統(tǒng)采用車牌掃描的方式,節(jié)省了進出停車場的時間,手機快捷交費,解決了用戶出行未帶現金和排隊交費的問題,傳感器和監(jiān)控的廣泛應用能有效控制停車場內的停車不規(guī)范事件的發(fā)生,ZigBee技術的使用解決了用戶無法在停車場內部使用GPS導航尋找準確路線的困擾。

      參考文獻

      [1]紀鑫樂,劉堯猛,吳紅霞,等.智能停車與智能車鎖的開發(fā)與實現[J].中國新技術新產品,2018(4):10-11.

      [2]李廣宇,李智陽,李益樂,等.基于單片機圖像識別的智能停車系統(tǒng)的研究與設計[J].智能計算機與應用,2018,8(5):124-130.

      [3]蘇世雄,馬新華.基于物聯網的智能停車系統(tǒng)的設計與研究[J].實驗技術與管理,2020,37(6):68-70.

      [4]張潔,孫曉霞.基于B/S架構的商場智能停車管理系統(tǒng)設計[J].山西電子技術,2020(3):68-70,93.

      [5]王敏,張科元,李郁.基于ZigBee的智能車庫系統(tǒng)設計[J].現代信息科技,2020,4(9):164-165,168.

      通信作者簡介:田安紅(1984-),女,碩士,副教授。主要研究方向為物聯網與人工智能。

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